3.5.1 Đặt vấn đề
Điện năng là năng lượng chủ yếu của nhà máy, các nhà máy này trong quá trình làm việc tiêu thụ từ mạng điện cả về cơng suất tác dụng lẫn cơng suất phản kháng. Các nguồn tiêu thụ cơng suất phản kháng là: động cơ điện khơng đồng bộ, máy biến áp, đường dây và các thiết bị khác.
Tuỳ thuộc vào đặc tính của thiết bị điện, nhà máy cĩ thể tiêu thụ một lượng điện khoảng 70% tổng số điện năng được sản xuất ra. Vì thế việc thực hiện các
2
2 2
biện pháp tiết kiệm điện nhà máy cơng nghiệp cĩ ý nghĩa rất quan trọng, khơng những cĩ lợi cho bản thân các nhà máy mà cịn cĩ lợi chung cho nền kinh tế quốc dân.
Truyền tải một lượng lớn cơng suất phản kháng qua dây dẫn và máy biến áp khơng cĩ lợi vì những nguyên nhân chủ yếu sau:
- Làm tổn thất thêm cơng suất tác dụng và điện năng trên các phân tử của hệ thống cung cấp điện cho tải cơng suất phản kháng.
- Làm tổn thất thêm điện áp.
Với những nguyên nhân trên, để cĩ lợi về kinh tế lẫn kỹ thuật, trong lưới điện cần đưa nguồn bù cơng suất phản kháng tới gần những nơi tiêu thụ đĩ và giảm lượng cơng suất phản kháng nhận từ hệ thống. Khi cĩ bù cơng suất phản kháng thì hệ số cơng suất cosϕ được nâng cao.
Hệ số cơng suất cosϕ được nâng cao sẽ đưa đến những hiệu quả sau: - Giảm được tổn thất cơng suất trong mạng điện.
Tổn thất cơng suất tác dụng trên đường dây được tính như sau:
∆P = P + Q 2R = P R + Q R (3.29)
U 2 U 2 U 2
∆P = ∆P( P ) + ∆P(Q ) (3.30)
Trong đĩ:
R_ điện trở của phần tử gây tổn thất ∆P_ Tổn thất cơng suất tác dụng, KW.
P,Q_ Cơng suất tác dụng, cơng suất phản kháng truyền qua R. Giảm lượng Q tru yền tải trên đường dây ta giảm được thành phần tổn thất cơng suất ∆P(Q) do Q gây ra.
∆U = P.R + Q.X R = P.R + Q.X
U U U (3.31)
∆U = ∆U ( P ) + ∆U (Q
)
(3.32)
Giảm lượng Q truyền tải trên đường dây ta giảm được thành phần ∆U(Q) do Q gây ra: Tăng khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp.
lên.
P 2 + Q
2
I = (3.33)
3.U
Với I = const, khi giảm Q thì khả năng truyền tải cơng suất tác dụng P tăng
Giảm được chi phí kim loại màu, gĩp phần làm ổn định điện áp, tăng khả năng phát điện của nhà máy phát điện.